基于內(nèi)容的足球視頻自適應(yīng)傳輸策略與優(yōu)化算法研究.pdf

1、近年來,隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,視頻數(shù)據(jù)的生成、處理和獲取的便利性日益增加,更多的用戶選擇使用無線網(wǎng)絡(luò)和手持終端訪問各種多媒體內(nèi)容。當(dāng)前的媒體服務(wù)面臨著網(wǎng)絡(luò)形式的異構(gòu)性、終端設(shè)備的多樣性以及用戶偏好的復(fù)雜性等使用環(huán)境的制約,使得統(tǒng)一的媒體訪問技術(shù)成為迫切需要。基于內(nèi)容自適應(yīng)視頻傳輸充分考慮原始視頻的內(nèi)容特性,根據(jù)語義特征和用戶需求確定視頻內(nèi)容的重要性級別,選擇主觀質(zhì)量優(yōu)化的自適應(yīng)策略處理被傳輸視頻內(nèi)容以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和訪問終端

2、,使重要的視頻內(nèi)容獲得較高的回放質(zhì)量?；趦?nèi)容的自適應(yīng)視頻傳輸已成為近年來統(tǒng)一媒體訪問技術(shù)的研究熱點(diǎn),需要解決語義內(nèi)容描述與分級、自適應(yīng)傳輸決策模型、自適應(yīng)操作方法及質(zhì)量評估等關(guān)鍵問題。針對基于內(nèi)容的自適應(yīng)視頻傳輸策略和優(yōu)化算法等主要問題,以足球視頻為研究對象進(jìn)行了深入研究。
　　針對視頻自適應(yīng)傳輸環(huán)境中用戶偏好內(nèi)容的主觀質(zhì)量優(yōu)化問題,提出一種基于語義內(nèi)容的視頻自適應(yīng)傳輸架構(gòu)。在此架構(gòu)下,定義了語義內(nèi)容的時域和空域描述方法,根據(jù)用

3、戶偏好交互性地確定內(nèi)容的重要性級別,將約束條件下不同級別語義內(nèi)容的自適應(yīng)傳輸決策定義為時-空域內(nèi)的多目標(biāo)效用優(yōu)化模型,將自適應(yīng)操作方法定義為時-空域內(nèi)對不同粒度語義單元的選擇或丟棄,使用客觀質(zhì)量和主觀質(zhì)量相結(jié)合的方法評價自適應(yīng)操作效用。
　　根據(jù)視頻內(nèi)容的時-空句法結(jié)構(gòu)和自適應(yīng)目標(biāo),建立了基于語義內(nèi)容的自適應(yīng)傳輸策略的時-空優(yōu)化模型。足球視頻內(nèi)容在時-空域內(nèi)分別可以描述為嚴(yán)格句法結(jié)構(gòu)的語義單元,基于各語義單元的自適應(yīng)策略根據(jù)約束條

4、件選擇或丟棄不同粒度語義單元以最大化主觀效用,基于內(nèi)容的視頻自適應(yīng)傳輸策略分別在時域和空域根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境構(gòu)建為兩種不同的優(yōu)化模型。其中,時域上的自適應(yīng)策略被構(gòu)建為基于不同粒度語義單元的多約束背包優(yōu)化模型,空域上的自適應(yīng)策略被構(gòu)建為基于語義對象的感興趣區(qū)域優(yōu)化模型。
　　為了解決實時流點(diǎn)播服務(wù)中帶寬約束自適應(yīng)問題,設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于語義內(nèi)容自適應(yīng)丟幀的實時自適應(yīng)傳輸方法。該方法在時域上標(biāo)注語義內(nèi)容的重要性、鏡頭類別和幀類型等,

5、基于事件、鏡頭和圖像組等不同語義單元確定實時擁塞條件下的自適應(yīng)丟幀比率,實現(xiàn)了根據(jù)不同粒度語義內(nèi)容丟幀以解決低碼率帶寬可變網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的視頻傳輸質(zhì)量優(yōu)化問題。由于重要的語義內(nèi)容傳輸了盡可能多的幀,主觀質(zhì)量評價結(jié)果表明本文的方法比傳統(tǒng)的精彩事件自適應(yīng)和運(yùn)動強(qiáng)度丟幀方法取得了更高的用戶平均滿意度。
　　為了自適應(yīng)不同終端設(shè)備的異構(gòu)顯示性能,設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于用戶感興趣對象的足球視頻重定向方法。該方法在不同類型鏡頭中根據(jù)用戶感興趣對象的

6、坐標(biāo)確定優(yōu)化的感興趣區(qū)域,然后將裁剪下的感興趣內(nèi)容根據(jù)終端屏幕分辨率和寬高比縮放。實驗結(jié)果表明本文的方法能夠提高被傳輸內(nèi)容的視覺質(zhì)量和語義質(zhì)量,且感興趣對象擊中率高于固定感興趣窗裁剪法。
　　基于內(nèi)容的足球視頻自適應(yīng)傳輸系統(tǒng)還存在許多進(jìn)一步的研究工作,基于用戶偏好的語義內(nèi)容分級方法還需在智能性學(xué)習(xí)方面進(jìn)行改進(jìn),相應(yīng)的自適應(yīng)決策引擎和自適應(yīng)引擎期待在更多的視頻流傳輸技術(shù)中得到應(yīng)用,實時的多維自適應(yīng)策略和基于MPEG-21的端到端系統(tǒng)